改性pp復(fù)合材料制備與性能研究(畢業(yè)論文)

改性pp復(fù)合材料制備與性能研究(畢業(yè)論文)

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1、序言PP(聚丙烯)是一種在生活中被廣泛應(yīng)用的熱塑性樹脂,聚丙烯良好的耐沖擊性、耐熱性、絕緣性、可塑性、較低的密度以及低廉的成本使其被廣泛應(yīng)用于注塑、吹膜、噴絲及改性工程塑料等多種塑料制品領(lǐng)域[1]。雖然擁有眾多的優(yōu)點(diǎn)而飽受青睞,然而聚丙烯同時(shí)也有不少的缺點(diǎn)從而影響到它一系列的工程化應(yīng)用。聚丙烯的成型收縮率過大,低溫下容易脆裂,耐磨性過低等大大限制了聚丙烯的發(fā)展,因此,必須對(duì)聚丙烯進(jìn)行改性[2]。由于各企業(yè)生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)包括各種新類型催化劑的成功研發(fā),使得改性PP取代傳統(tǒng)PP,受到眾企業(yè)的各種青睞。與傳統(tǒng)聚丙烯相比,改性聚丙烯在抗沖擊、剛性、

2、光澤、韌性等方面優(yōu)勢(shì)明顯,這大大促進(jìn)了聚丙烯的發(fā)展[3]。目前,對(duì)聚丙烯進(jìn)行改性的方法主要有:共聚改性、共混改性及添加成核劑等方法,在這些方法中,共混改性是企業(yè)中被使用的最多的改性方法[4]。共混改性主要是通過將其他具有聚丙烯所欠缺或不足的優(yōu)良性能的聚合物通過特殊的手段混入聚丙烯基體內(nèi)(主要是利用PP擁有較大的球晶,為共混改性提供便利),以此來(lái)改善PP的韌性和低溫脆性等不足之處[5]。本課題通過使用共混改性來(lái)研究聚丙烯的改性,具體主要研究不同用量的POE對(duì)接枝EVA/CaCO3/PP復(fù)合體系的具體改性效果,不同用量的接枝EVA對(duì)POE/CaCO

3、3/PP復(fù)合體系的具體改性效果,以及不同用量的CaCO3對(duì)POE/接枝EVA/PP復(fù)合體系的具體改性效果。第28頁(yè)共28頁(yè)第一章綜述1.1概述聚丙烯自1957年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來(lái),其發(fā)展勢(shì)頭迅猛,在各樹脂中發(fā)展最為迅速,時(shí)至今日,聚丙烯的產(chǎn)量增長(zhǎng)越來(lái)越快,產(chǎn)品品種越來(lái)越豐富,用途也越來(lái)越廣泛,聚丙烯產(chǎn)業(yè)儼然成為世界各塑料產(chǎn)業(yè)中的后起之秀。1978年,聚丙烯的全球范圍內(nèi)的年生產(chǎn)總量為400萬(wàn)噸以上,僅僅低于已發(fā)展成熟的聚乙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯,躍居全球第四;1995年聚丙烯的全球年生產(chǎn)總量達(dá)到了1910萬(wàn)噸,成為年產(chǎn)量排行中的探花;到了2000年

4、,聚丙烯的全球年產(chǎn)總量飆升到了2820萬(wàn)噸,穩(wěn)步上升至全球年產(chǎn)排行的第二把交椅[6]。目前,聚丙烯新產(chǎn)品的開發(fā)越來(lái)越成熟,主要包括高透明、高熔體強(qiáng)度、高結(jié)晶度、高沖擊強(qiáng)度、納米復(fù)合聚丙烯等[7]。1.2改性聚丙烯在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1改性聚丙烯在國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)的聚丙烯行業(yè)業(yè)起步較晚,于1971年才開始具體的工業(yè)化生產(chǎn),是由英國(guó)維克斯吉瑪公司引進(jìn)的裝置實(shí)現(xiàn)的。但聚丙烯行業(yè)在中國(guó)的發(fā)展很快,1996年中國(guó)的PP年產(chǎn)量為107.4萬(wàn)噸,2001年年產(chǎn)量已達(dá)到302萬(wàn)噸,與1996年相比,增長(zhǎng)了1.8倍。盡管我國(guó)的PP產(chǎn)業(yè)取得了快速發(fā)展,生產(chǎn)

5、能力在很大程度上得到了提升,產(chǎn)量也大量增加,但是,面對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的需求,無(wú)論在數(shù)量和質(zhì)量上,還是在品種上還是不能填補(bǔ)市場(chǎng)的空缺。在二十世紀(jì)80年代開始,我國(guó)每年都要從海外市場(chǎng)進(jìn)口成千上萬(wàn)噸的聚丙烯塑料。進(jìn)入90年代,我國(guó)聚丙烯年均進(jìn)口量的上升速率達(dá)到了12.5%。1996年我國(guó)單年進(jìn)口量突破了110萬(wàn)噸,1998~2001年達(dá)到155萬(wàn)噸,2002年超過210萬(wàn)噸。2006年中國(guó)PP的生產(chǎn)能力為420萬(wàn)噸,產(chǎn)量為390萬(wàn)噸,需求量550萬(wàn)噸,缺口160萬(wàn)噸。近年來(lái)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)自給率僅50%~60%,每年仍需大量進(jìn)口。在中國(guó)的現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,應(yīng)盡快

6、縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,應(yīng)積極探索新的品種的特殊的復(fù)合PP第28頁(yè)共28頁(yè),兩個(gè)通用高性能聚丙烯改性研究,迅速擴(kuò)大通用聚丙烯的應(yīng)用領(lǐng)域[8]。1.2.2改性聚丙烯在國(guó)際上的發(fā)展現(xiàn)狀在全球市場(chǎng)上,世界經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定快速增長(zhǎng)極大地帶動(dòng)了聚丙烯產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展與擴(kuò)大。1998年至2001年,全球聚丙烯的生產(chǎn)能力增長(zhǎng)了10.01%,由31.13萬(wàn)噸年增至3400萬(wàn)噸/年以上;到了2004年,全球聚丙烯的生產(chǎn)能力達(dá)到了4300萬(wàn)噸/年以上,實(shí)際年產(chǎn)量約為4000萬(wàn)噸以上,實(shí)際消耗用量為3900萬(wàn)噸以上;時(shí)至2011年,全球聚丙烯的生產(chǎn)能力已達(dá)到了6000萬(wàn)噸/年

7、以上,而市場(chǎng)年需求量為5400萬(wàn)噸以上,發(fā)展勢(shì)頭越發(fā)迅猛。另一方面,全球市場(chǎng)對(duì)聚丙烯的需求量隨著眾多新型行業(yè)的崛起而快速增加,其中中東和非洲地區(qū)的需求增長(zhǎng)最為迅速,年增長(zhǎng)率達(dá)到13.3%,其次是亞太地區(qū),年增長(zhǎng)率為9.6%;剩下的包括東歐地區(qū)的8.7%;南美地區(qū)的7.4%;北美地區(qū)的6.1%;西歐地區(qū)的5.2%;日本地域的4.3%等[9]。第28頁(yè)共28頁(yè)第二章試驗(yàn)準(zhǔn)備2.1原料部分聚丙烯:Q/DQSHM,中國(guó)神華化工有限公司包頭煤化工分公司超細(xì)活性碳酸鈣:常州碳酸鈣有限公司POE:常州一諾塑料科技有限公司PE蠟:市售接枝EVA:市售2.2實(shí)驗(yàn)

8、設(shè)備高速混合機(jī):SHR10A,張家港市億利機(jī)械有限公司同向平行雙螺桿擠出機(jī):SHJ-20,南京盛馳(富亞)橡塑機(jī)械制造有限公司塑料注射成型機(jī):K120

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